(57)【要約】本発明は、ステーブの厚さ測定装置に関し、操作ロッドが貫通する本体と、操作ロッドの一端と本体の間を連結するリンク部と、リンク部の一側に設けられ、リンク部の回転に伴って移動するセンサー部と、を含むことで、センサーの位置を移動させてステーブの突出部部分における厚さを測定することができ、摩耗初期から残存厚さの測定が制限なく可能となるという効果を奏する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作ロッドが貫通する本体と、
前記操作ロッドの一端と前記本体の間を連結するリンク部と、
前記リンク部の一側に設けられ、前記リンク部の回転に伴って移動するセンサー部と、
を含むことを特徴とする、ステーブの厚さ測定装置。
【請求項２】
前記本体の他端には連結管が連結され、
前記操作ロッドが前記連結管を貫通して前記操作ロッドの他端が前記連結管の外に延長されることを特徴とする請求項１に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項３】
前記リンク部は、
一端が前記操作ロッドの一端に回転可能に連結され、長さ方向に傾斜して長孔が形成され、前記長孔に挿入された連結ピンを介して前記本体に連結される第１リンクと、
前記第１リンクの他端に一端が連結され、前記センサー部が装着された第２リンクと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項４】
前記第２リンクの他端と前記操作ロッドの一端を連結する第３リンクを更に含むことを特徴とする請求項３に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項５】
前記センサー部は、超音波を送出し、反射して戻ってくる超音波を受信する圧電体を備えることを特徴とする請求項１に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項６】
前記本体に設けられ、前記本体の側方に広がることができる少なくとも一つの支持脚を含むことを特徴とする請求項１に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項７】
前記本体の側面には、前記支持脚が広がるようにするための少なくとも一つの切開溝が備えられ、
前記操作ロッドには、前記支持脚が広がるようにするための拡張ブロックが固定されることを特徴とする請求項６に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項８】
前記支持脚の一端が前記本体に固定され、
前記支持脚は弾性を有する材料で作られて曲げ変形が可能であることを特徴とする請求項７に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項９】
前記支持脚の一端が前記本体に回転軸を介して回転可能に連結され、
前記支持脚は金属で作られ、前記拡張ブロックが磁性体で形成されることを特徴とする請求項７に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１０】
前記支持脚の一端が前記本体に回転軸を介して回転可能に連結され、前記支持脚の他端は弾性部材により前記本体又は連結管に連結されることを特徴とする請求項７に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１１】
前記本体の側面には前記支持脚が広がるようにするための少なくとも一つの切開溝が備えられ、
前記支持脚は、その中間が回転ピンによって前記本体に回転可能に設置され、一端がバネを介して前記本体に連結され、
前記支持脚の前記一端にワイヤの一端が連結され、前記ワイヤは、前記操作ロッドと連結管の間の隙間を通過して他端が前記連結管の外に延長することを特徴とする請求項６に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１２】
前記支持脚の一端と前記ワイヤの一端の間に補助バネが介在することを特徴とする請求項１１に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１３】
前記支持脚の他端には回転部材が設置されることを特徴とする請求項６乃至１２のいずれか１項に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１４】
前記支持脚は、少なくとも一対備えられ、一方の支持脚が他方の支持脚よりも長く形成されることを特徴とする請求項６乃至１２のいずれか１項に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１５】
前記連結管又は前記本体に設けられ、前記連結管又は前記本体の側方に延びている少なくとも一つの支持脚を含むことを特徴とする請求項２に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１６】
前記支持脚は、金属からなるコイルの形、プラスチックからなるブラシの形、シリコンからなるパッドの形のいずれかであることを特徴とする請求項１５に記載のステーブの厚さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の鉄皮内側に設置されて冷却手段として作用するステーブの残存厚さを測定するステーブの厚さ測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄産業において、高炉は、主原料である鉄鉱石及び燃料である石炭を焼結鉱とコークスの形で装入し、還元反応を介して酸化鉄を銑鉄の溶融状態、即ち、溶銑を製造する設備である。
【０００３】
かかる高炉は、下降する燃料及び原料、高熱の熱風、並びに反応熱から炉体を保護するために、高炉の外壁である鉄皮内部に設けられた冷却手段を含む。上記冷却手段としては、ステーブ（Ｓｔａｖｅ）が用いられている。
しかし、ステーブは、高出銑比操業によって摩耗が加速化し、ステーブ内部の冷却水配管が破損する損傷が生じることがある。かかる損傷は、冷却水が高炉の内部に流入して温度を下降させるという問題を誘起する。
【０００４】
このような問題を解決すべく、冷却水が高炉の内部に流出するのを防止するよう、ステーブの厚さを測定し、摩耗程度を算出して、高炉の生産性及び性能を向上させるための方法が開示された。
【０００５】
高炉のステーブの厚さを測定するための技術としては、本出願人が出願した特許文献１の「高炉のステーブの厚さ測定装置及び方法」が挙げられる。この技術は、ステーブの厚さ方向の摩耗をオンラインで監視するために、ステーブの冷却水配管内にセンサー部を装着し、リアルタイムでステーブの残存厚さを測定するものである。
【０００６】
ところが、上記の技術では、給排水管とステーブの冷却水配管とが交差する部分におけるステーブの前面に溝（ｇｒｏｏｖｅ）が位置する場合には、センサー部は、最初に到着する超音波信号を優先的に受信するため、全厚さではなく、溝の薄い部分の厚さを測定することになる。これでは、測定対象とする残存厚さではなく、実際の残存厚さよりも遥かに薄い測定値を示すようになるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１２−００６５１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、センサー部が、少なくとも部分的に移動しながら厚さを測定することができるステーブの厚さ測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施例によるステーブの厚さ測定装置は、操作ロッドが貫通する本体と、前記操作ロッドの一端と前記本体の間を連結するリンク部と、前記リンク部の一側に設けられ、上前記リンク部の回転に伴って移動するセンサー部と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように、本発明によると、センサー部の位置を移動しながらステーブの突出部部分における厚さを測定することができるため、摩耗初期から残存厚さの測定が制限なく可能になるという効果を奏する。
【００１１】
特に、本発明によると、ステーブの前面に形成される凹凸構造の制約が解決され、且つ実質的な残存厚さの測定が可能になるため、ステーブの摩耗程度を信頼性よく測定することができるようになる。結果として、高炉の性能及び寿命を最大化することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施例によるステーブの厚さ測定装置を示す概略断面図である。
【図２】図１に示されたステーブの厚さ測定装置の動作状態を説明するための概略断面図である。
【図３】本発明の第１実施例によるステーブの厚さ測定装置が高炉内に適用されて用いられる様相を示す断面図である。
【図４】本発明の第１実施例によるステーブの厚さ測定装置が高炉内に適用されて用いられる様相を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施例によるステーブの厚さ測定装置を示す概略断面図である。
【図６】図５に示されたステーブの厚さ測定装置の動作状態を説明するための概略断面図である。
【図７】本発明の第２実施例によるステーブの厚さ測定装置の変形例を示す概略断面図であって、動作状態を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施例の変形例によるステーブの厚さ測定装置が高炉内に適用されて用いられる様相を示す断面図である。
【図９】本発明の第３実施例によるステーブの厚さ測定装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。しかし、添付の各図面の構成要素に参照符号を付けるに際し、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表されていても、できるだけ同一の符号を付けるようにしている点に留意すべきである。また、本発明を説明するに際し、関連の公知の構成又は機能に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断された場合には、その詳細な説明は省略する。
【００１４】
図１は本発明の第１実施例によるステーブの厚さ測定装置を示す概略断面図であり、図２は図１に示されたステーブの厚さ測定装置の動作状態を説明するための概略断面図であり、図３及び図４は本発明の第１実施例によるステーブの厚さ測定装置が高炉内に適用されて用いられる様相を示す断面図である。
【００１５】
高炉（図示せず）は、主原料である鉄鉱石及び燃料である石炭を焼結鉱とコークスの形で装入し、還元反応を介して酸化鉄を銑鉄の溶融状態、即ち、溶銑に製造する設備であって、下降する燃料、原料、高熱の熱風及び反応熱から炉体を保護するためにステーブ１００を備える。
【００１６】
ステーブ１００は、高炉の炉体を冷却して保護する構成要素であって、高炉には多数のステーブを備え得る。ステーブは、高炉の鉄皮２００と平行に設置される広いパネルとなっており、その内部には冷却水配管１０４が備えられ、高炉の内側に向かう側面に溝１０２が加工されて、突出部１０３が形成され得る。
【００１７】
冷却水配管１０４は、冷却水が流れる通路であって、冷却水によって高熱の熱風及び反応熱から炉体を保護することができるようになる。この冷却水配管の内部に後述するステーブの厚さ測定装置が設置されて、ステーブ１００の厚さを測定することができる。
【００１８】
冷却水配管１０４は、一つのステーブ１００においてその内部に複数個形成され得て、冷却水の流入及び流出を可能とする給水管（図示せず）及び排水管１０５と連通することができる。給水管及び排水管は、高炉の鉄皮２００の外部に延長され、外部から冷却水の供給を受けるか、又は外部に排出することができる。
【００１９】
冷却水配管１０４の上下両端は、給水管及び排水管１０５と共におおよそＴ形状に形成され得る。また、冷却水配管の一端と給水管との間、又は冷却水配管の他端と配水管との間には、所定のスペース１０１が形成され得る。
【００２０】
かかる所定のスペース１０１内に、本発明のステーブの厚さ測定装置が配置され得る。ここで、スペース１０１内に配置されたステーブの厚さ測定装置によって測定されるステーブ１００の厚さは、高炉を操業するときに摩耗が発生する壁の厚さであり、冷却水配管１０４の内壁から高炉の内側方向に向かう壁の厚さである。実際には、溝１０２の部分よりも摩耗が先に進む突出部１０３の部分の厚さを優先的に測定しなければならない。
【００２１】
ステーブ１００の内側及び外側には耐火物（図示せず）が配置され得る。上記耐火物は、高炉の高温に耐える材料であって、高温で軟化することなく強度を十分に維持することができ、化学作用にも耐えることができる。
【００２２】
本発明の第１実施例によるステーブの厚さ測定装置１０は、操作ロッド２が貫通する本体１と、操作ロッドの一端と本体の間を連結するリンク部５と、リンク部の一側に設けられ、リンク部の回転に伴って移動するセンサー部９と、を含む。
【００２３】
本体１は、おおよそ管形状の部材であって、他の構成要素との組み立てのために、半分ずつ結合して一対となる構成を有するようにするとよい。
【００２４】
本体１の内部には長さ方向に沿って操作ロッド２が貫通する。本体の一端には、支持部３を装着することができ、この支持部は、本体の先端面又は側壁から延長されて一体に形成されるか、又は別途に製造されて本体に付着され得る。図面には、一つの支持部だけが示されているが、条件に応じて、一対の支持部が互いに向き合うように本体の先端面又は側壁に備えられてもよい。
【００２５】
本体１の他端には連結管４が連結され得る。上記連結管は、給水管又は排水管１０５の外に延長されて外部に露出できる長さを有する。
【００２６】
操作ロッド２は、おおよそ管又は棒の形状を有する部材であって、一端にリンク部５が連結され、連結管４を貫通して他端が連結管の外に延長されて露出する。この操作ロッドの内部にセンサー部９のための信号ケーブル（図示せず）が内蔵され得る。これにより、作業者が操作ロッドの他端を連結管の内部に向かって押すと、操作ロッドの一端が本体１から突出してリンク部を回動するようになる。
【００２７】
一方、操作ロッド２は、本体１の中心から本体の長さ方向に沿って移動するようになり、支持部３は、本体の中心から離れて偏向した位置で本体の先端面又は側壁に備えられるため、操作ロッドと支持部とは互いに干渉しない。
【００２８】
本体１の側面には、後述する支持脚１１が広がるようにするための少なくとも一つの切開溝１ａが備えられ得る。また、本体の内壁には、操作ロッド２が貫通されて、本体の内部スペースを縮小させる段差部１ｂが形成され得る。
【００２９】
操作ロッド２にも、後述する支持脚１１が広がるようにするための拡張ブロック１２が備え得る。この拡張ブロックは、操作ロッドの本体１内に位置する部分に固定され、操作ロッドの移動に伴って本体内で共に移動することができる。しかし、拡張ブロックの移動は、本体内の段差部１ｂで阻止されるようになる。
【００３０】
リンク部５は、一端が操作ロッドの一端に回転可能に連結され、その長さ方向に傾斜して長孔６ａが形成される。この長孔に挿入された連結ピン３ａを介して本体１、即ち、支持部３に連結される第１リンク６と、上記第１リンクの他端に一端が連結され、センサー部９が装着された第２リンク７と、を含むことができる。
【００３１】
また、センサー部９のセンシング面が一定の方位を有するように、第２リンク７の他端と操作ロッド２の一端とを連結する第３リンク８を更に含むことができる。
【００３２】
このように構成されたリンク部５では、操作ロッド２が直線移動するとき、支持部３の連結ピン３ａが第１リンク６の長孔６ａに沿って移動するようになる。これにより、第１リンクの全体が連結ピンを中心に回動するようになり、第２リンク７、及びこれに装着されたセンサー部９が操作ロッド２の挿入方向に対してほぼ直角となる方向に平行に移動することができる。
【００３３】
センサー部９は、ステーブ１００に超音波を送出し、反射して戻ってくる超音波を受信する圧電体を備えることができる。このように送受信した超音波の速度、及び受信にかかった時間を用いることにより、ステーブの厚さを測定することができる。
【００３４】
センサー部９の表面は、円筒形である冷却水配管１０４の内面と同一の曲率半径を有する曲面で形成されることもできる。これは、センサー部が感知する領域を最大化して測定の効率を最大限にするためである。
【００３５】
図示されていないが、センサー部９には、操作ロッド２を貫通した信号ケーブルを連結することができる。かかる信号ケーブルは、給水管又は排水管１０５に沿って外部に引き出されて、最終的に演算部（図示せず）と連結され得る。センサー部９から送受信した信号は外部の演算部に転送され、演算部は、センサー部の検出値を用いてステーブ１００の厚さを計算することができる。
【００３６】
実際には、排水管１０５又は給水管にステーブの厚さ測定装置を挿入するとき、センサー部９がステーブ１００の突出部１０３の部分に接触するようなステーブの構造もあり、設計構造上、溝１０２の部分に接触する場合もある。ステーブは、その突出部部分から先に摩耗するため、溝部分の厚さは該突出部が摩耗して溝部分と同一の厚さになるまではほとんど変化しない。従って、ステーブの摩耗を評価するための残存厚さの測定は、突出部の厚さを測定することで行われる必要がある。
【００３７】
ところが、センサー部９の中心線が溝１０２の部分から少しずれて位置するように構成しても、センサー部の信号を送受信する領域（面積）に溝が含まれると、溝の端面から反射される信号が最初に受信されてしまい、薄い部分の厚さを測定することになるという問題が発生する。排水管１０５及び給水管のいずれかでこのような問題が発生すると、摩耗が激しく進むまでは、実際の残存厚さを測定できなくなる。また、突出部１０３の部分に該当する構造が選択されても、ステーブ１００の上下で摩耗の不均衡が発生して、上部と下部との摩耗が異なって進む場合には、残存厚さの測定値が実際の磨耗レベルよりも大きくないものと測定されるおそれがあり得る。
【００３８】
図４に示すように、本発明によるステーブの厚さ測定装置では、リンク部５により、センサー部９が操作ロッド２の挿入方向に対してほぼ直角となる方向に平行に移動することができるため、センサー部が、ステーブ１００内で上に上昇するか、又は下に下降する。これにより、突出部１０３の部分にセンサー部が隣接して接触することで、摩耗が進む面までの残存厚さを容易に測定することができるようになる。
【００３９】
更に、本発明の第１実施例によるステーブの厚さ測定装置１０は、本体１に設けられ、且つ本体の側方に広がるようにするための少なくとも一つの支持脚１１を含むことができる。
【００４０】
ステーブ１００の給水管又は排水管１０５は、直管ではなく、途中で曲げられている場合があり、しかも、維持管理（メンテナンス）のために給水管又は排水管にボールバルブなどを装着している場合があるため、給水管又は排水管の内部に挿入されるセンサー部９の厚さ（或いは幅）は、管の内径よりも遥かに小さいサイズを有する必要がある。
【００４１】
このように、センサー部９の厚さは管の内径よりも遥かに小さいため、給水管又は排水管１０５の内部で測定を行っている間、センサー部は簡単に揺れ動き、その結果、センサー部が冷却水配管１０４の適切な位置に接触するのが難しくなり得る。
【００４２】
この問題を解消するために、本発明によるステーブの厚さ測定装置は、センサー部を管の内壁の一定の位置に位置づける支持脚を備える。ここで、この支持脚は、センサー部の給水管又は排水管内に挿入されるとき、及び測定後に引っ張られて給水管又は排水管から引き抜かれるときには折り曲げられ、管の内径部に干渉することなく通過し、測定時には、一定且つ適切な位置でセンサー部が動かないように本体などを支持するように広がって管の内径部に接触できるようにしなければならない。
【００４３】
本発明の第１実施例において、支持脚１１は、その一端が本体１の段差部１ｂに固定され、他端は操作ロッド２の拡張ブロック１２に向かって延びている。支持脚の他端には、ボールやローラーなどの回転部材１３が設置されて、管の内径部と接触したときに管の内径部又は支持脚の他端が摩耗するのを防止することができる。この支持脚は、金属やプラスチックなどのような弾性を有する材料で作られることができるため、曲げ変形が可能である。
【００４４】
センサー部９の移動のために操作ロッド２が本体１から突出して移動すると、操作ロッドに固定された拡張ブロック１２が支持脚１１と操作ロッド２の間の隙間に挿入されて、支持脚が曲げられてその他端側が広がるようになる。これにより、支持脚が本体の切開溝１ａを介して本体の外部に露出し、且つ広がるようになる。
【００４５】
操作ロッド２が反対側に移動すると、操作ロッドに固定された拡張ブロック１２が支持脚１１と操作ロッド２の間の隙間から引き出されて、支持脚の他端側がすぼみ、支持脚は本体内に折り曲げられて収容されるようになる。
【００４６】
他の変形例では、支持脚１１の一端は本体の段差部１ｂに回転軸（図示せず）を介して回転可能に連結され、他端が操作ロッド２の拡張ブロック１２に向かって延伸されている。かかる支持脚は、金属のような材料で形成され、拡張ブロックが磁性体で形成され得る。
【００４７】
センサー部９の移動のために操作ロッド２が本体１から突出して移動すると、操作ロッドに固定された拡張ブロック１２が支持脚１１と操作ロッド２の間の隙間に挿入されながら支持脚が回転して他端側が広がるようになる。これにより、支持脚が本体の切開溝１ａを介して本体の外部に露出し、広がるようになる。
【００４８】
操作ロッド２が反対側に移動すると、操作ロッドに固定された拡張ブロック１２が支持脚１１を磁力で吸引しながら、支持脚と操作ロッドの間の隙間から抜け出る。そして、磁力によって支持脚の他端側がすぼみ、支持脚は本体内に折り曲げられて収容されるようになる。
【００４９】
更に他の変形例では、支持脚１１の一端は本体の段差部１ｂに回転軸（図示せず）を介して回転可能に連結され、他端が操作ロッド２の拡張ブロック１２に向かって延伸され、且つバネなどのような弾性部材（図示せず）によって本体１又は連結管４に連結され得る。これにより、操作ロッドに固定された拡張ブロックが、広がった支持脚と操作ロッドの間の隙間から抜け出たとき、弾性部材の弾性力によって支持脚の他端側がすぼみ、支持脚は本体内に折り曲げられて挿入されるようになる。
【００５０】
また、少なくとも一対の支持脚１１を備える場合、一方の支持脚が他方の支持脚よりも長く形成され得る（図８参照）。このようにすると、より長く形成された支持脚の方が本体１を支える力が強く、より長く形成された支持脚の反対側にセンサー部９を移動させるようになる。
【００５１】
従って、より長く形成された支持脚１１がその反対側にセンサー部９を移動させることで、センサー部の平行移動距離が増え、センサー部を突出部１０３の部分に更に近く移動させることができる。或いは、より長く形成された支持脚が本体１の側方に配置されると、左側又は右側に偏向するようにセンサー部を移動させることも可能である。
【００５２】
図５は、本発明の第２実施例によるステーブの厚さ測定装置を示す概略断面図であり、図６は、図５に示されたステーブの厚さ測定装置の動作状態を説明するための概略断面図であり、図７は、本発明の第２実施例によるステーブの厚さ測定装置の変形例を示す概略断面図であって、動作状態を説明するための図であり、図８は、本発明の第２実施例の変形例によるステーブの厚さ測定装置が高炉内に適用されて用いられる様相を示す断面図である。
【００５３】
本発明の第２実施例では、支持脚２１を除いた残りの構成要素は、上述した第１実施例の構成要素と同一である。そこで、本発明の第２実施例によるステーブの厚さ測定装置２０を説明するに際し、第１実施例によるステーブの厚さ測定装置１０と同一の構成要素については同一の符号を付与しながら、その構成及び機能の詳細な説明を省略することにする。
【００５４】
本発明の第２実施例において、支持脚２１は、その中間が回転ピン２２によって本体１に回転可能に設置され、一端がバネ２３を介して本体に連結されると共に、支持脚の上記一端にワイヤ２４の一端が連結される。このワイヤは、操作ロッド２と連結管４の間の隙間を通過し、他端が連結管から延長されて露出している。支持脚の他端には、ボールやローラーなどの回転部材１３が設置され得る。また、かかる支持脚は、金属やプラスチックなどのような材料で作られ得る。
【００５５】
センサー部９の移動とは別に、作業者が連結管４の外に露出したワイヤ２４の他端を引っ張ると、このワイヤが支持脚２１の一端を本体１の内側に引っ張ることで、支持脚が回転ピン２２を中心に本体に対して回転しながら、支持脚の他端側が広がるようになる。これにより、支持脚が本体の切開溝１ａを介して本体の外部に露出し、広がるようになる。
【００５６】
選択的に、支持脚２１の一端とワイヤ２４の一端との間に補助バネ２５を介在させることができる。これは、管の内径部が支持脚の広がった幅よりも小さいか、又は管の内径部に任意の障害物がある場合、補助バネの変形特性により支持脚が逆回転できる遊びを提供するためのものである。
【００５７】
ワイヤ２４を緩めて解くと、支持脚２１の一端に連結されたバネ２３が復元する弾性力により、支持脚が回転ピン２２を中心に本体１に対して反対方向に回転しながら支持脚の他端側がすぼむため、支持脚は本体内に折り曲げられて収容されるようになる。
【００５８】
また、図７及び図８に示すように、少なくとも一対の支持脚２１を備える場合には、一側の支持脚を他側の支持脚よりも長く形成することができる。このようにすると、より長く形成された支持脚の方が本体１を支える力が強く、センサー部９をより長く形成された支持脚の反対側に移動させるようになる。
【００５９】
従って、より長く形成された支持脚２１がその反対側にセンサー部９を移動させることで、センサー部の平行移動距離が増え、センサー部が突出部１０３の部分に更に近く移動させることができる。或いは、より長く形成された支持脚が本体１の側方に配置されると、左側又は右側に偏向するようにセンサー部を移動させることも可能である。
【００６０】
図９は、本発明の第３実施例によるステーブの厚さ測定装置を示す概略断面図である。
【００６１】
本発明の第３実施例では、支持脚３１を除いた残りの構成要素は、上述した第１実施例及び第２実施例の構成要素と同一である。そこで、本発明の第３実施例によるステーブの厚さ測定装置３０を説明するに際し、第１実施例及び第２実施例によるステーブの厚さ測定装置１０、２０と同一の構成要素については同一の符号を付与しながら、その構成及び機能の詳細な説明を省略することにする。
【００６２】
本発明の第３実施例において、支持脚３１は、その一端が連結管４又は本体１に固定され、他端が連結管の側方に延びている。かかる支持脚は、金属からなるコイルの形、プラスチックからなるブラシの形、シリコンからなるパッドの形などで形成され得る。
【００６３】
第１実施例及び第２実施例とは異なり、弾性を有する支持脚３１を本体１に連結された連結管４の一側又は本体に装着すると、別段の操作を行わなくても、センサー部９が一定且つ適切な位置で動かないように本体を支持するよう、管の内径部に接触することができる。もちろん、管の狭い内径部領域を通過するときには、弾性を有する支持脚が変形し、狭いスペースを円滑に通過することができるようになり、より広い内径部領域に到達すると、弾性力によってその形状が復元して本体及びセンサー部を支持するようになる。
【００６４】
このように構成された本発明によるステーブの厚さ測定装置は、排水管１０５又は給水管に押し込まれて、センサー部９がステーブ１００の突出部１０３の部分又は溝１０２の部分に該当する冷却水配管１０４の内面と接触するようになる。
【００６５】
ステーブの厚さ測定装置のセンサー部９は、冷却水配管１０４の内壁からステーブ１００の厚さを測定するように超音波を送出し、反射した超音波を受信する。このように送受信した超音波の速度、及び送受信した時間差を用いることでステーブの厚さを演算して測定する。
【００６６】
溝１０２の部分の厚さが測定されると、ステーブ１００の設計値により冷却水配管１０４の内壁からステーブの溝までの厚さが既に分かっているため、測定値と設計値を比較することで、溝部分の厚さが測定されたと判断することができる。
【００６７】
次に、センサー部９の移動のために操作ロッド２が本体１から突出するように操作ロッドを移動させると、支持部３の連結ピン３ａが第１リンク６の長孔６ａに沿って移動し、第１リンクの全体が連結ピンを中心に回動するようになる。これにより、第２リンク７、及びこれに装着されたセンサー部が操作ロッドの挿入方向に対してほぼ直角となる方向に平行に移動することができる。
【００６８】
これにより、突出部１０３の部分にセンサー部９が隣接して接触するため、該部分から摩耗が進む面までの残存厚さを容易に測定することができる。
【００６９】
センサー部９から送受信した信号は、外部の演算部に転送され、センサー部の検出値を用いることで、ステーブ１００の厚さを計算することができる。
【００７０】
このように、センサー部９の位置を移動させるリンク部５が含まれる本発明によるステーブの厚さ測定装置を用いると、少なくとも２つの地点で厚さを測定することができ、少なくともステーブの前面に形成された溝を避けて、摩耗が進む突出部の厚さを容易に測定することができる。また、少なくとも２つの地点で厚さを測定することができるため、厚さ勾配を確認することもできる。
【００７１】
以上のように、本発明によると、専用のセンサーを給排水管内に押し込み、冷却水配管の壁面に接触させることで、ステーブの残存厚さを簡単に測定すると共に、給排水管と冷却水配管が交差する領域における溝部分を回避して突出部の実質的な残存厚さを測定することができる。これにより、ステーブの摩耗程度を信頼性よく測定することができるようになり、その結果、高炉の性能及び寿命を最大化することができる。
【００７２】
本発明は、上述した実施形態及び添付された図面によって限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で多様な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野の通常の知識を有する者にとって自明である。従って、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施例により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、その同等の範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
上述のように、本発明は、例えば、製鉄産業の高炉において冷却手段のステーブの残存厚さを測定するのに有用である。  
【図１】
2019526709.tif 000003
【図２】
2019526709.tif 000004
【図３】
2019526709.tif 000005
【図４】
2019526709.tif 000006
【図５】
2019526709.tif 000007
【図６】
2019526709.tif 000008
【図７】
2019526709.tif 000009
【図８】
2019526709.tif 000010
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月24日(2019.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作ロッドが貫通する本体と、
前記操作ロッドの一端と前記本体の間を連結するリンク部と、
前記リンク部の一側に設けられ、前記リンク部の回転に伴って移動するセンサー部と、
を含むことを特徴とする、ステーブの厚さ測定装置。
【請求項２】
前記本体の他端には連結管が連結され、
前記操作ロッドが前記連結管を貫通して前記操作ロッドの他端が前記連結管の外に延長されることを特徴とする請求項１に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項３】
前記リンク部は、
一端が前記操作ロッドの一端に回転可能に連結され、長さ方向に傾斜して長孔が形成され、前記長孔に挿入された連結ピンを介して前記本体に連結される第１リンクと、
前記第１リンクの他端に一端が連結され、前記センサー部が装着された第２リンクと、
を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項４】
前記第２リンクの他端と前記操作ロッドの一端を連結する第３リンクを更に含むことを特徴とする請求項３に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項５】
前記センサー部は、超音波を送出し、反射して戻ってくる超音波を受信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項６】
前記本体に設けられ、前記本体の側方に広がることができる少なくとも一つの支持脚を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項７】
前記本体の側面には、前記支持脚が広がるようにするための少なくとも一つの切開溝が備えられ、
前記操作ロッドには、前記支持脚が広がるようにするための拡張ブロックが固定されることを特徴とする請求項６に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項８】
前記支持脚の一端が前記本体に固定され、
前記支持脚は弾性を有する材料で作られて曲げ変形が可能であることを特徴とする請求項６又は７に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項９】
前記支持脚の一端が前記本体に回転軸を介して回転可能に連結され、
前記支持脚は金属で作られ、前記拡張ブロックが磁性体で形成されることを特徴とする請求項６又は７に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１０】
前記支持脚の一端が前記本体に回転軸を介して回転可能に連結され、前記支持脚の他端は弾性部材により前記本体又は連結管に連結されることを特徴とする請求項６又は７に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１１】
前記本体の側面には前記支持脚が広がるようにするための少なくとも一つの切開溝が備えられ、
前記支持脚は、その中間が回転ピンによって前記本体に回転可能に設置され、一端がバネを介して前記本体に連結され、
前記支持脚の前記一端にワイヤの一端が連結され、前記ワイヤは、前記操作ロッドと連結管の間の隙間を通過して他端が前記連結管の外に延長することを特徴とする請求項６に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１２】
前記支持脚の一端と前記ワイヤの一端の間に補助バネが介在することを特徴とする請求項１１に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１３】
前記支持脚の他端には回転部材が設置されることを特徴とする請求項６乃至１２のいずれか１項に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１４】
前記支持脚は、少なくとも一対備えられ、一方の支持脚が他方の支持脚よりも長く形成されることを特徴とする請求項６乃至１３のいずれか１項に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１５】
前記連結管又は前記本体に設けられ、前記連結管又は前記本体の側方に延びている少なくとも一つの支持脚を含むことを特徴とする請求項２に記載のステーブの厚さ測定装置。
【請求項１６】
前記支持脚は、金属からなるコイルの形、プラスチックからなるブラシの形、シリコンからなるパッドの形のいずれかであることを特徴とする請求項１５に記載のステーブの厚さ測定装置。
【国際調査報告】
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2019526709.tif 000013
2019526709.tif 000014
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